專利名稱：太陽能開水爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用太陽能提供集體用開水的裝置。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)關(guān)學(xué)校工廠等單位，集體用開水時(shí)普遍采用燃料鍋爐(燒煤或燒天燃?xì)? 或電鍋爐。燃料鍋爐污染環(huán)境，需專門配備看爐工；電鍋爐耗電能大，造成電能供應(yīng)緊張。 太陽能是取之不盡用之不竭的環(huán)保能源，目前僅有太陽能熱水器，用于家庭或單位提供洗浴熱水，而不能提供飲用開水。目前的太陽能熱水器，主要包括太陽能集熱裝置和循環(huán)加熱水箱兩大部分，并用循環(huán)管道連接而成。太陽能集熱裝置有真空管式和翅片式等，目前大量使用的是真空管式。 由于太陽能熱水器不能保證循環(huán)加熱水箱里的熱水是開水，所以人們不能做為開水飲用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對(duì)現(xiàn)有太陽能熱水器進(jìn)行改進(jìn)，提出一種為人們提供飲用開水的太陽能開水爐。技術(shù)方案是一種太陽能開水爐，它包括真空管式太陽能集熱裝置和循環(huán)加熱水箱，并用循環(huán)管道連通實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)；其特征在于1、所述的太陽能集熱裝置的光照面積，應(yīng)滿足循環(huán)加熱水箱的日用水量達(dá)到開水程度，光照面積按下式計(jì)算Ac = 〒(n
JTrIcA^-VL)Ac——光照面積，單位m2 ；Qw——日均用水量，單位噸；tend——儲(chǔ)水箱內(nèi)水的終止溫度，tend = IOO0C ；Cw——水的定壓比熱容，Cw = 4. 18KJ/(kg · °C )；、——7jC的初始溫度，單位。C；Jt——春秋季節(jié)月均日輻射量，單位千焦/m2，根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r確定；f——晴天太陽光保證率，取0. 7 ；ncd——集熱裝置全日集熱效率，取0. 75 ；nL—管路及儲(chǔ)水箱熱損失率，取ο. ι ；2、在所述的循環(huán)管道的回水管上串接有循環(huán)泵；3、在循環(huán)加熱水箱上安裝有浮球開關(guān)，通過浮球開關(guān)與自來水管道接通；4、它還包括一個(gè)保溫開水箱，保溫開水箱內(nèi)設(shè)有電加熱器，頂部設(shè)有排氣管，下部設(shè)有放水嘴，并通過熱水管與循環(huán)加熱水箱的下部連通；5、它還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)；自動(dòng)控制系統(tǒng)由自動(dòng)控制器、串接在熱水管上的第一電磁閥、串接在循環(huán)管道上的第二電磁閥、安裝在開水箱里的水位傳感器和第一溫度傳感
3器、安裝在循環(huán)加熱水箱內(nèi)的第二溫度傳感器、以及安裝在循環(huán)管道內(nèi)的第三溫度傳感器共同組成；自動(dòng)控制器是一個(gè)根據(jù)開水箱溫度和水位、以及循環(huán)加熱水箱溫度以及循環(huán)管道內(nèi)溫度，自動(dòng)控制循環(huán)水泵開/停、電磁閥啟/閉、電加熱器開/關(guān)的程序控制器。6、上述的循環(huán)加熱水箱和開水箱的箱體，均由不銹鋼內(nèi)膽、外殼和保溫層組成。7、上述的保溫層由20mm厚的玻璃棉板和80mm厚的聚氨脂高壓發(fā)泡層組成。8、上述的真空管式太陽能集熱裝置，還包括在每根真空管的背后設(shè)置有斷面為拋物線形的反光槽。通過反光槽使透過真空管間隙的太陽光反射到真空管上。本發(fā)明的工作原理是1、當(dāng)日照量充足，集熱裝置吸收的太陽熱量使循環(huán)加熱水箱的水加熱至開水 100°C開水時(shí)，第一電磁閥打開，開水進(jìn)入開水箱，循環(huán)加熱水箱通過浮球開關(guān)自動(dòng)補(bǔ)水，至開水箱達(dá)到最高水位，第一電磁閥關(guān)閉。2、當(dāng)太陽光照不足，達(dá)不到開水溫度時(shí)或夜間開水箱開水自然降溫至80°C以下時(shí)，電加熱器自動(dòng)開啟，加熱至開水溫度。3、當(dāng)開水箱的用水低于最低水位線時(shí)，第一電磁閥打開至開水補(bǔ)足。4、當(dāng)夏天太陽過于充足時(shí)，為防止循環(huán)加熱水箱的水反復(fù)沸騰，循環(huán)泵自動(dòng)關(guān)閉， 停止加熱循環(huán)，集熱裝置內(nèi)沸騰蒸汽通過排氣管排出。5、當(dāng)循環(huán)管道內(nèi)的循環(huán)水降至4°C以下時(shí)，循環(huán)泵自動(dòng)開啟，使熱水強(qiáng)制循環(huán)，防止凍裂循環(huán)管道。本發(fā)明利用太陽能供應(yīng)飲用開水，節(jié)約資源，凈化環(huán)境，特別適合集體供應(yīng)開水的機(jī)關(guān)單位使用。


圖1是本發(fā)明的示意圖，圖2是反光槽斷面圖，圖3是自動(dòng)控制系統(tǒng)電路原理圖。圖例說明1-太陽能集熱裝置；2-循環(huán)加熱水箱；3-循環(huán)管道上水管；4-循環(huán)管道回水管；5-循環(huán)泵；6-浮球開關(guān)；7-自來水管道；8-保溫開水箱；9-電加熱器；10-排氣管；11-放水嘴；12-熱水管；13-自動(dòng)控制器；14-第一電磁閥；15-第二電磁閥；16-水位傳感器；17-第一溫度傳感器；18-第二溫度傳感器；19-第三溫度傳感器；20-內(nèi)膽；21-外殼；22-玻璃棉板；23-聚氨脂高壓發(fā)泡層；24-反光槽。
具體實(shí)施例方式為了便于實(shí)施，參照附圖進(jìn)一步說明技術(shù)方案的實(shí)施例。實(shí)施例以用在山東省肥城地區(qū)的0. 5噸太陽能開水爐為例。山東省肥城地區(qū)是我國三等太陽能輻射地區(qū)，位于北緯36. 2度，經(jīng)測(cè)試春秋季傾斜表面日均輻射量16500KJ/m2。從圖1看出，一種0. 5t的太陽能開水爐，它包括真空管式太陽能集熱裝置1和循環(huán)加熱水箱2，并用循環(huán)管道上水管3和循環(huán)管道回水管4連通，實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)；其中1、所述的太陽能集熱裝置的光照面積，應(yīng)滿足循環(huán)加熱水箱的日用水量達(dá)到開水程度，光照面積按下式計(jì)算々=〒？_〒(1); JTrIcd^-Vl)
Ac——光照面積，單位m2 ；Qw——日均用水量，取0.5噸；tend——儲(chǔ)水箱內(nèi)水的終止溫度，tend = IOO0C ；Cw——水的定壓比熱容，Cw = 4. 18KJ/(kg · °C )；
、——水的初始溫度，取自來水平均溫度14°C ；Jt——春秋季節(jié)月均日輻射量，單位千焦/m2，取16500KJ/m2 ；f——晴天太陽光保證率，取0. 7 ；ncd—集熱裝置全日集熱效率，取0. 75 ；nL—管路及儲(chǔ)水箱熱損失率，取0. 1 ；上述參數(shù)代入(1)式
權(quán)利要求
1.一種太陽能開水爐，它包括真空管式太陽能集熱裝置和循環(huán)加熱水箱，并用循環(huán)管道連通實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)；其特征在于(1)所述的太陽能集熱裝置的光照面積，應(yīng)滿足循環(huán)加熱水箱的日用水量達(dá)到開水程度，光照面積按下式計(jì)算
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能開水爐，其特征在于，所述的循環(huán)加熱水箱的箱體，由不銹鋼內(nèi)膽、外殼和保溫層組成。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能開水爐，其特征在于，所述的開水箱的箱體，由不銹鋼內(nèi)膽、外殼和保溫層組成。
4.如權(quán)利要求2或3所述的太陽能開水爐，其特征在于，所述的保溫層由20mm厚的玻璃棉板和80mm厚的聚氨脂高壓發(fā)泡層組成。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽能開水爐，其特征在于，所述的真空管式太陽能集熱裝置， 還包括在每根真空管的背后設(shè)置有斷面為拋物線形的反光槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能開水爐，它包括真空管式太陽能集熱裝置和循環(huán)加熱水箱，并用循環(huán)管道連通實(shí)現(xiàn)熱水循環(huán)；在所述的循環(huán)管道的回水管上串接有循環(huán)泵；在循環(huán)加熱水箱上安裝有浮球開關(guān)；它還包括一個(gè)保溫開水箱，保溫開水箱內(nèi)設(shè)有電加熱器，并通過熱水管與循環(huán)加熱水箱的下部連通；它還包括自動(dòng)控制循環(huán)水泵開/停、電磁閥啟/閉、電加熱器開/關(guān)的程序控制器。當(dāng)日照量充足，循環(huán)加熱水箱的水加熱至開水100℃，開水進(jìn)入開水箱，利用太陽能供應(yīng)飲用開水，節(jié)約資源，凈化環(huán)境，本發(fā)明特別適合集體供應(yīng)開水的機(jī)關(guān)單位使用。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102226584SQ20111014646
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者王衛(wèi)東, 王心洋, 袁銘鑒 申請(qǐng)人:泰安義德隆新能源設(shè)備制造有限公司